造價(jià)工程師《土建工程》知識點(diǎn)整理:結(jié)構(gòu)體系
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混合結(jié)構(gòu)體系
混合結(jié)構(gòu)根據(jù)承重墻所在的位置,劃分為縱墻承重和橫墻承重兩種方案。縱墻承重方案的特點(diǎn)是樓板支承于梁上,梁把荷載傳遞給縱墻。橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求,其優(yōu)點(diǎn)是房屋的開間相對大些,使用靈活。
剪力墻體系
剪力墻體系是利用建筑物的墻體(內(nèi)墻和外墻〉來抵抗水平力。因?yàn)榧袅瘸惺艽怪焙奢d,也承受水平荷載。對高層建筑主要荷載為水平荷載,墻體既受剪又受彎,所以稱剪力墻。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻,厚度不小于140mm,剪力墻的間距一般為3~8m,適用于小開間的住宅和旅館等。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是側(cè)向剛度大,水平荷載作用下側(cè)移小;缺點(diǎn)是間距小,結(jié)構(gòu)建筑平面布置不靈活,不適用于大空間的公共建筑,另外結(jié)構(gòu)自重也較大。
框架結(jié)構(gòu)體系
框架結(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個(gè)方向的框架形成的結(jié)構(gòu)體系,同時(shí)承受豎向荷載和水平荷載,其主要優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活,可形成較大的建筑空間,建筑立面處理也比較方便;主要缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較小,當(dāng)層數(shù)較多時(shí),會產(chǎn)生較大的側(cè)移,易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件(如隔墻、裝飾等〉破壞,而影響使用。非地震區(qū),一般不超過15層。
框架-剪力墻體系
框架一剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu),具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活,有較大空間的優(yōu)點(diǎn),又具有側(cè)向剛度較大的優(yōu)點(diǎn)??蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)中,剪力墻主要承受水平荷載,豎向荷載主要由框架承擔(dān)??蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)一般宜用于10~20層的建筑。一般情況下,整個(gè)建筑的全部剪力墻至少承受 80%的水平荷載。
筒體結(jié)構(gòu)體系
在高層建筑中,特別是超高層建筑中,水平荷載愈來愈大,起著控制作用,筒體結(jié)構(gòu)是抵抗水平荷載最有效的結(jié)構(gòu)體系。筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒一般由電梯間、樓梯間組成。內(nèi)筒與外筒由樓蓋連接成整體,共同抵抗水平荷載及豎向荷載。這種結(jié)構(gòu)體系適用于30~50層的房屋。
桁架結(jié)構(gòu)體系
桁架是由桿件組成的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí),節(jié)點(diǎn)一般假定為鉸節(jié)點(diǎn),當(dāng)荷載作用在節(jié)點(diǎn)上時(shí),桿件只有軸向力,其材料的強(qiáng)度可得到充分發(fā)揮。桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。
屋架的弦桿外形和腹桿布置對屋架內(nèi)力變化規(guī)律起決定性作用。同樣高跨比的屋架,當(dāng)上下弦成三角形時(shí),弦桿內(nèi)力最大;當(dāng)上弦節(jié)點(diǎn)在拱形線上時(shí),弦桿內(nèi)力最小。屋架的高跨比一般為1/6~1/8較為合理。一般屋架為平面結(jié)構(gòu),平面外剛度非常弱。在制作運(yùn)輸安裝過程中,大跨屋架必須進(jìn)行吊裝驗(yàn)算。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系
網(wǎng)架是由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。它改變了平面桁架的受力狀態(tài),是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架采用較多,其優(yōu)點(diǎn)是:空間受力體系,桿件主要承受軸向力,受力合理,節(jié)約材料,整體性能好,剛度大,抗震性能好。桿件類型較少,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理,剛度更大。
網(wǎng)架的高度主要取決于跨度,網(wǎng)架尺寸應(yīng)與網(wǎng)架高度配合決定,腹桿的角度以45°為宜。網(wǎng)架的高度與短跨之比一般為1/15左右。網(wǎng)架桿件一般采用鋼管,節(jié)點(diǎn)一般采用球節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)架制作精度要求高,安裝方法可分為高空拼裝和整體安裝兩類。
拱式結(jié)構(gòu)體系
拱是一種有推力的結(jié)構(gòu),其主要內(nèi)力是軸向壓力,因此可利用抗壓性能良好的混凝土建造大跨度的拱式結(jié)構(gòu)。由于拱式結(jié)構(gòu)受力合理,在建筑和橋梁中被廣泛應(yīng)用,適用于體育館、展覽館等建筑中。
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懸索結(jié)構(gòu)體系
懸索結(jié)構(gòu)是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一。目前,懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度已達(dá)160m,主要用于體育館、展覽館中。懸索結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是受拉的鋼索,鋼索用高強(qiáng)度鋼絞線或鋼絲繩制成。
懸索結(jié)構(gòu)包括三部分:索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件和下部支承結(jié)構(gòu)。
索的拉力取決于跨中的垂度,垂度越小拉力越大。索的垂度一般為跨度的1/30。
索的合理軸線形狀隨荷載的作用方式而變化。
懸索結(jié)構(gòu)可分為單曲面與雙曲面兩類。單曲拉索體系構(gòu)造簡單,屋面穩(wěn)定性差;雙曲拉索體系由承重索和穩(wěn)定索組成,支承結(jié)構(gòu)可以有很多種,如框架、拱等。
薄壁空間結(jié)構(gòu)體系
薄壁空間結(jié)構(gòu)也稱殼體結(jié)構(gòu),其厚度比其他尺寸(如跨度)小得多,所以稱薄壁,屬于空間受力結(jié)構(gòu),主要承受曲面內(nèi)的軸向壓力,彎矩很小。它的受力比較合理,材料強(qiáng)度能得到充分利用。薄殼常用于大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu),如展覽館、俱樂部、飛機(jī)庫等。薄殼結(jié)構(gòu)多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,費(fèi)模板、費(fèi)工時(shí)。薄壁空間結(jié)構(gòu)的曲面形式很多,下面主要介紹筒殼和雙曲殼這兩種形式。
?、偻矚ぃ阂话阌蓺ぐ?、邊梁和橫隔三部分組成。筒殼的空間工作是由這二部分結(jié)構(gòu)協(xié)同完成的。它的跨度在30m以內(nèi)是有利的。當(dāng)跨度再大時(shí),宜采用雙曲薄殼。
②雙曲殼:適用于大空間大跨度的建筑。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。目前圓頂?shù)闹睆揭堰_(dá)二百多米。圓頂結(jié)構(gòu)可用在大型公共建筑中,如天文館、展覽館的屋蓋。圓頂結(jié)構(gòu)由殼面、支座環(huán)組成,
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